南通同诚建设工程质量检测有限公司
摘要：本文通过分析研究，经过大量的试验，调整各材料的配合比例，成功的配制出具有保证率98%的C80高性能混凝土。
关键词：高性能混凝土；水胶比；水灰比；坍落度；砂率
1、前言
高性能混凝土（HPC）是 80年代后期国外最先提出的，现已在国内外得到大量推广，并且取得了较好的经济效益。高性能混凝土是将高强度、高耐久性、高工作性作为必须满足的三项基本要求，已成为混凝土技术的发展方向。
2、研制意义
南通建工集团管桩公司根据实际生产，要求生产出一批C80高性能混凝土的管桩，国内外虽有C80混凝土的研制，但南通目前还没有此类技术的应用。由于实际使用材料的限制，必须生产出使用地产材料配制而成的C80高性能混凝土以满足管桩公司的要求，同时填补南通在这一技术内的空白。
3、配制用材料
水泥 海螺集团南通水泥有限公司生产的普通硅酸盐42.5级水泥，物理性能为：安定性（雷氏夹法）合格；细度（0.08mm筛余）2.3%；初凝时间2h20min，终凝时间3h55min；3d抗压强度22.3Mpa，抗折强度4.5Mpa；28d抗压强度47.2Mpa，抗折强度7.9Mpa。
粉煤灰 采用华能南通电厂生产的I级灰，其细度（0.045mm筛余）6.8%；烧失量2.4%。
细骨料到 细骨料为安徽芜湖产中砂，细度模数2.5，含泥量1.0%，泥块含量0.4%。
粗骨料 粗骨料为江苏江阴产碎石，粒径5-25mm连续级配，含泥量0.3%，压碎指标5.2%，针片状含量3.1%。
外加剂 江苏江宁产JM-Ⅲ缓凝高效减水剂，减水率24.1%。
4、试配
根据《普通混凝土配合比设计规程》（JGJ55-2000），计算配制强度
fcu，0=80+1.645×6=89.9Mpa
根据实际施工需要，坍落度要求控制在50-70mm，确定基准用水量为155kg/m3。
根据现有资料选取基准水胶比0.26。
通过公式求出胶凝材料总量，W=155/0.26=596kg/m3。
外加剂用量为596×7%=41.7kg/m3。
粉煤灰用量选取为水泥用量的25%，且外加剂有一定的凝结作用，能等量取代水泥用量，故水泥与粉煤灰的总量为596-41.7=554.3kg/m3，考虑的高性能混凝土的高工作性，粉煤灰用量宜为水泥用的25%①，这样可以求出基准水泥用量为443kg/m3，基准粉煤灰用量为111kg/m3。
由于高性能混凝土，其水胶比和用水量均较小，浆体一般较粘，试验时砂率控制在34％左右，一般不超过37％。这样计算砂用量则为595kg/m3，石子用量为1155kg/m3。
在确定了Ｃ80高性能混凝土的各种基准参数条件下，我们进行了大量的有计划有目的的试验，以便选取最佳配合比。实际试验结果见下表。
根据相关资料及实际实验结果可以看出，水胶比在一定条件下仍是混凝土强度的决定因素，水胶比越小，混凝土强度越高，反之混凝土强度则越小。水胶比对高性能混凝土的影响毕竟明显，很小的水剂比差异，都会引起混凝土强度明显的变化。
根据试配，C80高性能混凝土的配合比为水：水泥：砂：碎石：粉煤灰：外加剂=0.32：1：1.18：2.29：0.25：0.09
5、C80高性能混凝土的性能
5.1拌合物的性能
容重平均值为2500kg/m3；无离析和泌水现象，坍落度在50-70mm之间，可在较长的时间内保持优良的工作性能。
5.2硬化后混凝土性能
抗压强度共做20组试块，平均值为88.7Mpa，标准差为2.7Mpa。抗渗性在P20以上，劈开试件检查其渗水高度很小；抗冻性能经100次冻融循环试验，外观完整，强度、质量几乎没有损失。说明达到高性能混凝土的耐久性要求。
6、研制注意事项
6．1配制高性能混凝土时，其粗骨料的最大粒径不应大于25mm，针片状颗粒含量不宜大于5.0%，含泥量不应大于0.5%，泥块含量不宜大于0.2%；其他质量指标应符合现行行业标准《普通混凝土用碎石或卵石质量标准及检验方法》（JGJ53）的规定。
6．2细骨料的细度模数宜大于2.6，含泥量不应大于2.0%，泥块含量不应大于0.5%；其他质量指标应符合现行行业标准《普通混凝土用砂质量标准及检验方法》（JGJ52）的规定。
6．3C80高性能混凝土的水泥用量不应大于550kg/m3；水泥和矿物掺合料的总量不应大于600kg/m3。这是因为水泥水化时产生大量的水化热，产生局部应力，破坏其内部结构，所以水泥用量不宜过大。加缓凝型外加剂的目的也在于此。
6．4配制时应先加外加剂后加水，这样有利于外叫剂在水泥水化前就充分发挥作用。
7、结束语
通过上述试验和实际管桩生产，可以看出，采用本地产材料配制C80混凝土是完全可行的，且实际生产的管桩受到各用户的好评。为使C80高性能混凝土实现管桩工程施工的稳定应用，生产C80高性能混凝土的过程中，必须严格控制材料质量和用量，加强管理，确保生产出高质量的管桩。
①——粉煤灰的用量为水泥用量的25%为实验确定的数值。为确定此数值选取0.26基准水胶比作了如下实验：
由上表可看出粉煤灰用量过大，混凝土的强度明显下降，强度保证率偏低，而用量过小，混凝土拌合物的性能不理想。由些看出，粉煤灰的用量宜为水泥用量的25%。
②——标准养护条件是温度控制在20±3℃，相对湿度控制在90%以上。
论文作者:张建锋
论文发表刊物:《基层建设》2017年第36期
论文发表时间:2018/4/3
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